CHƯƠNG 1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
1.1. Đối tượng của khí tượng nông nghiệp.
Sự sống loài người chủ yếu dựa vào các sản phẩm của sản xuất nông
nghiệp. Hiệu quả sản xuất nông nghiệp phụ thuộc vào độ màu mỡ của đất, ánh
sáng mặt trời, nhiệt, ẩm và kỹ thuật canh tác.
Khoa học nghiên cứu các điều kiện khí tượng, khí hậu, thủy văn và thổ
nhưỡng; sự tác động qua lại giữa chúng đối với các quá trình và đối tượng của
sản xuất nông nghiệp gọi là khí tượng nông nghiệp.
Thiên nhiên, khí hậu, chế độ nhiệt, chế độ nước của đất, thực vật, động
vật nuôi và các quá trình của sản xuất nông nghiệp là các đối tượng chính của
khí tượng nông nghiệp. Giữa chúng và môi trường xung quanh có tác động hữu
cơ qua lại với nhau.
Khí tượng nông nghiệp là môn khoa học địa lý, nó nghiên cứu điều kiện
khí tượng và khí hậu trong khí quyển và lớp đất phía trên, vì các điều kiện khí
tượng và khí hậu ở đó có liên quan chặt chẽ với sự sinh trưởng và phát triển của
đối tượng sản xuất nông nghiệp. Khí tượng nông nghiệp còn là môn khoa học có
liên quan với các môn khoa học khác như: khí tượng, nông học, sinh học, cải
tạo đất, khí hậu học, sinh thái học, địa lý
Trạng thái khí quyển vào một thời đoạn tại một khu vực nhất định trong
lớp hoạt động của con người được gọi là thời tiết. Thời tiết đặc trưng bằng tổ
hợp các đại lượng khí tượng. Các đại lượng khí tượng là các đại lượng đặc trưng
cho trạng thái không khí và quá trình khí quyển: áp suất khí quyển, nhiệt độ
không khí, độ ẩm không khí, mây, mưa, gió, bức xạ mặt trời, tán xạ và phản xạ
của đất và của khí quyển, độ dài ngày
Chế độ thời tiết nhiều năm tại một vùng nào đó được gọi là khí hậu của
vùng đó. Đối tượng nghiên cứu của khí tượng nông nghiệp là nghiên cứu sự tác
động qua lại giữa thực vật và động vật với khí hậu và thời tiết.
1.2. Tóm tắt lịch sử môn học.
Những nghiên cứu về ảnh hưởng của khí hậu, thời tiết đối với sản xuất
nông nghiệp và sự sống của động vật được thực hiện từ thời trung cổ ở Trung

Ở Mỹ, Anh, Hà lan, Nhật và một số nước khác, các nhà khoa học đã tạo
các yếu tố khí tượng (điều kiện nhân tạo tối ưu) trong việc nghiên cứu sự phát
triển các loại cây trồng và động vật nuôi chính, tìm được mối quan hệ giữa năng
suất cây trồng với các yếu tố khí tượng, từ đó tiến hành tạo điều kiện vi khí hậu
nhằm nâng cao hiệu quả của sản xuất nông nghiệp.

8

Bằng phương pháp mô hình hoá toán học - động học quá trình tạo ra sản
lượng của cây trồng, các nhà nghiên cứu Devit, Bris (Hàlan), Octin B. (Anh),
Keri R.(Mỹ), Polevôi (Nga) đã thu được các kết quả rất khả quan.
Ở nước ta, từ xa xưa đã có những công trình khoa học mô tả quan hệ giữa
các yếu tố khí tượng nông nghiệp với cây trồng. Lê Quí Đôn đã có công trình
tổng hợp các giống lúa với điều kiện khí hậu và đất đai từng vùng. Trong
khoảng thời gian gần đây, đã có nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng qua lại giữa các
yếu tố khí tượng với cây trồng, Viện nghiên cứu Khí tượng thủy văn (thuộc
Tổng cục Khí tượng thủy văn), trường Đại học nông nghiệp I, trường Đại học
Cần thơ và trường Đại học Thủy lợi đã có những kết quả nghiên cứu quan hệ
giữa các yếu tố khí tượng đối với cây trồng và vật nuôi chính như lúa, ngô, cà
phê v.v đã được áp dụng trong thực tế sản xuất và có hiệu quả kinh tế lớn.
1.3. Nhiệm vụ cơ bản của khí tượng nông nghiệp:
- Nghiên cứu qui luật phát sinh các điều kiện khí tượng và khí hậu gây
ảnh hưởng tới sản xuất nông nghiệp (cây trồng, vật nuôi, đất trồng, chế độ nước
và sâu bệnh) theo vị trí địa lý và theo thời gian.
- Nghiên cứu và tìm ra các phương pháp đánh giá ảnh hưởng của các nhân
tố khí tượng và khí hậu đối với sự phát triển, trạng thái và sản lượng cây nông
nghiệp, đối với động vật nuôi, đối với sự phân bố côn trùng và các loại bệnh có
hại cho cây nông nghiệp; đồng thời xác định yêu cầu về điều kiện khí tượng,
thời tiết đối với chúng.
- Nghiên cứu và tìm ra các phương pháp dự báo khí tượng nông nghiệp,

sự thiếu hụt hoặc dư thừa độ ẩm hay nhiệt độ đều gây nên ảnh hưởng xấu nhất
cho năng suất của thực vật.
Định luật tối thiểu (hay định luật các nhân tố giới hạn).
Trạng thái của cây trồng, sản lượng cuối cùng của nó được xác định bởi
các nhân tố tối thiểu, tức là trong điều kiện các giá trị nhỏ nhất của nhiệt độ, độ
ẩm, ánh sáng Nếu điều kiện sống của cây trồng mà nhỏ hơn các giá trị này thì
hiệu quả sản xuất nông nghiệp sẽ thấp và có khi gây mất mùa; ví dụ: thiếu hụt
độ ẩm không khí hay độ ẩm đất trong thời kỳ kịch biến của cây nông nghiệp,
tương tự như vậy đối với nhiệt độ
Định luật tối ưu.
Sản lượng lớn nhất của cây trồng nhận đựơc chỉ trong điều kiện tổ hợp tối
ưu nhất về lượng các nhân tố “bậc một” và “bậc hai” trong thời kỳ “kịch biến”

10

của cây nông nghiệp.
1.5. Các phương pháp nghiên cứu khí tượng nông nghiệp.
1.5.1. Tính đặc biệt của mối liên hệ giữa sản xuất nông nghiệp với thời
tiết và khí hậu.
Đặc thù riêng của khí tượng nông nghiệp là tính qui luật phân bố theo
không gian và thời gian.mối quan hệ giữa thực vật với thời tiết - khí hậu
Sự phát triển của cây nông nghiệp cũng như các quá trình tự nhiên là sự
vận động, biến đổi từ đơn giản đến phức tạp, từ thấp lên cao, từ cũ đến mới. Từ
lúc gieo hạt đến khi thu hoạch, cây nông nghiệp luôn lớn lên và phát triển cả về
chiều cao lẫn trọng lượng. Song, ở từng giai đoạn khác nhau thì sự phát triển này
cũng khác nhau.
Sự phát triển của cây trồng là sự thay thế có tính kế tục của các pha sinh
trưởng (hay còn gọi là thời kỳ phát dục), các thời kỳ sinh trưởng khác nhau của
cây trồng, đòi hỏi các yếu tố khí hậu cũng khác nhau. Tính đa dạng của mối liên
hệ giữa sự sinh trưởng của cây trồng với các yếu tố khí hậu được hình thành

trắc sự phát triển của cây trồng, người ta đo các đại lượng khí tượng và độ ẩm
đất. Sự quan trắc đi đôi này cho phép xây dựng mối quan hệ về lượng giữa sự
sinh trưởng, phát triển của cây nông nghiệp với các điều kiện khí tượng, khí
tượng nông nghiệp. Từ đó cho phép đánh giá yêu cầu của cây trồng đối với ánh
sáng, độ ẩm và nhiệt độ, đồng thời đưa ra các giá trị độ cực trị trong từng thời kỳ
sinh trưởng của cây trồng v.v
Phương pháp phân kỳ gieo giống: cây trồng được gieo vào các thời kỳ
khác nhau tại một địa điểm nào đó, và tại đó người ta quan trắc song song sự
phát triển của cây và các yếu tố khí tượng. Khi đó người ta gieo một loại giống
cây trồng nào đó cách nhau 5 - 10 ngày, lúc đó một loại giống cây trồng sẽ phát
triển trong điều kiện thời tiết khác nhau. Kết quả của phương pháp này sẽ đưa ra
đánh giá ảnh hưởng tổ hợp khác nhau của các đại lượng khí tượng đối với một
loại cây trồng tại một địa điểm nào đó. Phương pháp này giúp ta nghiên cứu
nhanh hơn khả năng chống trọi với thiên tai của cây trồng.
Phương pháp gieo trồng theo địa lý: tại các vị trí địa lý khác nhau (điều
kiện khí hậu khác nhau) người ta gieo một giống cây trồng nào đó. Phương pháp
này tương tự như phương pháp trên, tức là gieo một cây trồng trong các vùng địa
lý với các điều kiện khí hậu khác nhau (trong điều kiện khác nhau về độ ẩm,
nhiệt độ, độ dài ngày ).
Phương pháp thực nghiêm ngoài đồng ruộng
: người ta tiến hành điều

12

chỉnh các điều kiện ngoài đồng ruộng: nhiệt độ, độ ẩm đất
Phương pháp đo từ xa
: từ máy bay, từ trực thăng, từ vệ tinh cho phép xác
định điều kiện ẩm, trạng thái cây trồng và các đặc tính khác ngoài đồng ruộng
trên diện rộng.
Phương pháp dùng lồng kính


bởi thành phần các chất khí không đổi, và trong một đơn vị thể tích chứa
78,08%Nitơ (N
2
); 20,95%Ôxy (O
2
); 0,93%Argôn (Ar); 0,03%Cacbonic (CO
2
).
Phần còn lại 0,01% thể tích gồm Nêon (Ne), Heli (He), nước (H
2
O) và các chất
khí khác. Trong đó, N
2
, O
2
, CO
2
và hơi nước có ý nghĩa lớn nhất đối với sinh
quyển cũng như đối với sản xuất nông nghiệp.
Nitơ (N
2
) là một trong các nhân tố cơ bản để nuôi sống cây trồng và tham
gia vào thành phần Prôtít của thực vật, động vật. Nitơ tự do của khí quyển được
liên kết bởi một vài tạp khuẩn trong đất và củ của các loại cây có củ, chúng làm
giàu đất bằng các hỗn hợp Nitơ và các sinh vật dễ hấp thụ Nitơ. Để đất màu mỡ
hơn, người ta đưa vào đất các hỗn hợp Nitơ hữu cơ và khoáng chất dưới dạng
phân bón. Mưa cũng thâm nhập vào đất một lượng Nitơ không nhỏ.
Ôxy (O
2